【正文】 s 發(fā)顯示碼到 7279，并延時 25us R0 單元內容查表，將得到的字形碼發(fā)送至 7279 延時 8us，去除片選信號，修改 R0 和 R1 R61=0？ N 電機驅動子程序 電機正轉 電機反轉 延時 5 秒 延時 5 秒 電機停止 電機停止 返 回 第 34 頁 共 61 頁 （ 7）鍵盤處理子程序 HD7279 與單片機通信來相應按鍵操作，單片機只需檢測和比對 HD7279 發(fā)送來的代碼即可。 圖 數(shù)字鍵處理子程序流程圖 （ 2）確認鍵處理子程序 輸入或修改密碼時進行確認操作，程序流程圖如 。在誤差許可范圍內，根據標定曲線形狀，以及單片機處理能力，把曲線分成若干小段，對每小段分別線性化根據分段線性插值法求輸入單片機的某一電壓值對應的煙霧濃度的 公式如下： () 式中， N 為所分區(qū)間個數(shù)， f(x)為實際煙霧檢測濃度， x為實際氣體檢測濃度對應的電壓值， xi 是區(qū)間的下限濃度對應電壓值， xi+1 是區(qū)間的上限濃度對應電壓值， f(xi)為Y N 調用 A/D 采樣 將采樣值排序 求第二個到第九個采樣值的累加和 將累加和求平均值 送入寄存器 開 始 設定采樣次數(shù) 已達到設定次數(shù)到設定次數(shù) 第 27 頁 共 61 頁 區(qū)間下限煙霧濃度值， f(xi+1)為區(qū)間上限煙霧濃度值。然后關閉蜂鳴器，開啟綠燈，設置報Y 開始 初始化 傳感器預熱、故障檢測 鍵盤處理 報警限設置 報警子程序 平均值法濾波 線性化處理 設置指示燈狀態(tài) Y N 是否按下模式切換 A/D 轉換 N 是否超過報警限 濃度顯示 第 25 頁 共 61 頁 警限初值。預熱同時，對傳感器加熱絲故障檢測，采用軟件方式檢測傳感器加熱絲或電纜線是否斷線或者接觸不良。 EEPROM 在本系統(tǒng)用主要用來存儲用戶的密碼，配合鍵盤來實現(xiàn)對門鎖的監(jiān)控，電路圖如圖 。微處理器所采用的鍵盤有兩種，一種是 第 22 頁 共 61 頁 全編碼鍵盤；另一種是非編碼鍵盤。 圖 電機控制電路 L298 芯片是一種高壓、大電流雙全橋式驅動器，其設計是為接受標準 TTL 邏輯電平信號和驅動電感負載的，例如繼電器、圓筒形線圈、直流電動機和步進電動機。電動機可由半階梯、 正常和斬波驅動模式驅動，同時設于晶片內的ＰＷＭ斬波線路容許以開關形式控制線路的電流。 第 20 頁 共 61 頁 圖 A/D 模塊電路圖 無線通信模塊 本系統(tǒng)采用 nrf24l01 作為無線通信控制模塊，可使用手持的微型無線電遙控器，可以使報警裝置進入布防狀態(tài)或撤防狀態(tài)。 本文采用的 DS18B20 作為火災的溫度監(jiān)控傳感器，它是單總線結構與單片機僅需一根數(shù)據線即可，圖 為 DS18B20 與單片機的連接圖， 2 端直接接單片機的管腳相連。每一位都能作為可編程的通用 輸入／輸出線。本系統(tǒng)使用的兩款單片機均需要 5V 供電，而且兩款單片機的外部晶振均可使用 無源晶振，引腳布局也是相同的，所以他們的最小系統(tǒng)是可以互相轉換的 [16]。它能方便地采用三線串行接口方式與各種微處理器連接，構成各種廉價的測控應用系統(tǒng)。通過緩存器讀寄存器。主要首先提供以下功能命令之一： （ 1）讀 ROM； （ 2） ROM 匹配； （ 3）搜索 ROM； （ 4）跳過 ROM； （ 5）報警檢查。選擇適當?shù)碾娮枳柚?，使得當氣體濃度達到一定程度（如 CO 濃度達到 ﹪）時， VA 端獲得適當?shù)碾妷海ㄔO為 3V）。 AT89S52是 AT89C51升級版，它們都是 8051的內核， 52是 51的增強型， S52比 C51,定時器多一個 T2， RAM 多 128B， ROM 多 4K，中斷多 2 個，多一個看門狗 ,在掉電、數(shù)據指針等方面還有一些改進， S52 的最高外接晶振可以達到33MHz， C51 大概只有 24MHz。不斷發(fā)展的半導體工藝也讓該單片機的功耗不斷降低。并且也要考慮選擇低 價實用的機型，并為研制同一系列低功耗產品做準備 [11]。它們組合應用起來就可構成一個發(fā)射、 —接收的數(shù)字編譯碼系統(tǒng)。 火災報警器是重要的安全設備，一切重要的場所，如大型物資倉庫、隧道、大型船舶、高層建筑都應該安裝。正常的情況下，探測器的電路斷開，當溫度升到一定值時，由于金屬膨脹、延伸，導體接通，于是發(fā)出了信號。在正常的情況下，內外電離室的電流、電壓都是穩(wěn)定的。感光型火災報警系統(tǒng)就是通過響應火災中產生的光特性，即擴散火焰的光強度和閃爍頻率，來觸發(fā)報警系統(tǒng)的。整體電路設計框圖如圖 所示： 圖 系統(tǒng)原理及組成框圖 火災 報警系統(tǒng)類型及火災探測器選型 火災報警系統(tǒng)類型 根據火災報警系統(tǒng)中所使用的探測器種類，火災報警系統(tǒng)可以分為以下四種： (1)感溫型火災報警系統(tǒng) 由于火災發(fā)生時燃燒物會產生大量的熱量，使得周圍溫度迅速變化。 (4)系統(tǒng)軟件可 靠性設計。針對目前家庭防火防盜系統(tǒng)的現(xiàn)狀，在以下幾個方面對系統(tǒng)進行研究： (1)傳感器 部分設計。伴隨著科學技術的不斷進步，火災報警系統(tǒng)必將得到更快的發(fā)展 [5]。 火災是可燃物在時間或空間上失去控制的燃燒所造成的災害，是威脅公眾安全和社會發(fā)展的主要災害之一。同時人類已經進入二十一世紀，傳統(tǒng)的防盜門窗越來越不能滿足人們日常防范的要求，因此人們迫切需要一種智能型家庭安全防范報警系統(tǒng) [4]?，F(xiàn)在一般居民住宅的主要防盜措施僅限于防盜窗、防盜門，雖有一定的防盜作用，在災害發(fā)生的情況下，使逃生更加困難。比如主動紅外入侵探測器從傳統(tǒng)型向編碼調制型發(fā)展，說明隨著科技的普及、隨著報警產品應用面的擴大，傳統(tǒng)型主動紅外入侵探測器產品存在的問題逐漸暴露，由于密集安裝引發(fā)誤報警、漏報警、可以被同型號或同類產品替代；對于 新型建筑結構，比如現(xiàn)代造型的圍墻等無法安裝、使用；對于窗、陽臺等也無法有效防范等；被動紅外入侵探測器開始從室內防范向室外防范發(fā)展，說明室內防范的局限性日漸顯現(xiàn)，防范開始向室外 /戶外推進。 第 1 頁 共 61 頁 1 緒論 引言 針對當前火災自動報警系統(tǒng)存在的通訊協(xié)議不一致，系統(tǒng)誤報、漏報頻繁，智能化程度低，網絡化程度低、特殊惡劣環(huán)境的火災探測報警抗干擾等問題較為突出的現(xiàn)象，提出在符合國家消防規(guī)范的基礎下采用統(tǒng)一、標準、開放的通訊協(xié)議，通過對新技術、新工藝、新材料和新設備的應用研究，對系統(tǒng)方案、設備選型的優(yōu)化組合，改進火災自動報警系統(tǒng)的工作性能、減少維護費用和維護要求，向著高可靠性、高靈敏性、低誤報率、系統(tǒng)網絡化、技術智能化方向發(fā)展，為更好的預防和遏制建筑火災提供了強有力的保障，從而更好的保護國家和人民的生命 、財產安全 [1]。 基于單片機的火災防盜報警系統(tǒng)的設計 摘 要 隨著社會的發(fā)展，單個家庭的經濟積累越來越多，人們對于家庭災情的防控也給予了越來越多的重視。這是火災自動報警應用技術的研究發(fā)展趨勢 。但是由于其產品探測原理的限制，其室外型產品的防范效果、工作穩(wěn)定性等各方面均不盡人意。另外，小區(qū)安全措施不足；居民安全意識有待增強；安全防范系統(tǒng)也急需普及。智能住宅己開始引起人們的關注?；?，在給人類帶來文明進步、光明和溫暖的同時也在其失去控制之時給人類造成了巨大的災難。 單片微型計算機簡稱單片機（ Microcontroller Unit），是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數(shù)據處理能力的中央處理器 CPU 隨機存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時器 /計時器等功能集成到一塊硅片上構成的一個小而完善 的計算機系統(tǒng)。對防火和防盜傳感器進行選擇和設計，對傳感器輸出信號進行相應的處理，由單片機對處理好的信號進行轉換、運算、存儲、發(fā)送等操作。在本系統(tǒng)中，系統(tǒng)控制軟件采取了一些切實可行的措施，包括采用結構化程序設計方法、軟件陷阱和 ―看門狗 、合理安排中斷等。感溫型傳 感 器 放大電路 A/D轉換 單 片 機 狀態(tài)指示 聲音報警 溫度顯示 按鍵 第 7 頁 共 61 頁 火災報警系統(tǒng)就是通過判斷周圍溫度變化而產生響應的火災報警系統(tǒng)，再把溫度的變化轉換為電信號以達到判斷報警的目的。根據感應的敏感波長，可以將感光型火災報警系統(tǒng)分為對波長較短的光輻射敏感的紫外報警系統(tǒng)和對波長較長的光 輻射敏感的紅外報警系統(tǒng)。一旦有煙霧竄逃外電離室，干擾了帶電粒子的正常運動，電流、電壓就有所改變，破壞了內外電離室之間的平衡，于是就發(fā)出了信號。一種是利用某些金屬易熔 的特性，在探測器里固定一塊低熔點合金，當溫度升到它的熔點（ 70～ 90℃ ）時，金屬熔化，借助彈簧的作用力，使觸頭相碰，電路接通，發(fā)出信號。它還可以與自動滅火設備一起組成自動報警、自動滅火的 ―自動消防隊 ‖。 (3)無線發(fā)射接收技術 無 線發(fā)射電路部分主要運用高頻功率放大器的原理制成，以 LC 諧振網絡作為負載構成諧振功率放大器。根據多方面的比較，本設計選用 ATMEL 公司的 AT89S52 單片機作為控制器。根據本次設計的具體情況，采用雙列直插 DIP40 封裝。另外 S52 比 C51 還增加了 ISP 功能，就是在線可編程功能，這可是很有用的功能哦，首先是省去購買編程器的錢，另外，對于買不起仿真器或希望能板上調試（就是插在成品電路板上調試）的人來說十分有價值，你可以隨時更新插在電路板上的單片機的程序，十 分方便。圖 為 TGS202 檢測電路。 第 13 頁 共 61 頁 若指令成功地使 DS18B20完成溫度測量，數(shù)據存儲在 DS18B20 的存儲器。所有數(shù)據的讀，寫都是從最低位開始。圖 是TLC549 的引腳圖。在這里就以 AT89S52 為例來說明最小系統(tǒng)的構成。 P2 口 (~ 共 8 條引腳，即 21~28 腳 )： P2 口是一個帶有內部上拉電阻的 8 位雙向 I／ O 口。 圖 CH376 與單片機連接圖 RS232 串口設計 為了便于上位機查看調試結果，我在整體系統(tǒng)中加入了串口來監(jiān)視程序運行的情況，我們采用串行接口 RS232 進行數(shù)據通信， RS232C 是 美國電子工業(yè)協(xié)會EIA（ Electronic Industry Association）制定的一種串行物理接口標準。在門和控制端均有一塊 nrf24l01模塊進行無線通信， nrf24l01 使用 spi 接口與單片機進行通信，由于 AT89s52 單片機上沒有硬件 spi 需要軟件模擬，我選用了單片機 到 這四個管腳作為模擬的 spi 口，圖 3 13 為 nrf24l01 的連接圖。此器件只需要時鐘、方向和模式輸入信號。具有兩抑制輸人來使器件不受輸入信號影響。全編碼鍵盤能夠由硬件邏輯自動提供與被按鍵對應的編碼，此外，還會具有去抖動和多鍵、竄鍵保護電路，這種鍵盤使用方便，但需要較多的硬件，價格較貴，一般的單片機應用系統(tǒng)很少采用。 SCL為同步時鐘輸入端， SDA 為數(shù)據總線，與 DS18B20一樣 ST24C02B3 也是單總線結構。 程序初始化結束后，系統(tǒng)進入監(jiān)控狀態(tài)。 圖 主程序初始化流程圖 （ 2）濾波子程序 在對氣體濃度采樣時，可能會遇到尖峰脈沖干擾的現(xiàn)象，這種干擾通常只影響個別采樣點的數(shù)據，得到的數(shù)據與其他采樣點的數(shù)據相差比較大，所以要進行處理。分段插值法線性化程序流程圖如圖 所示： 圖 線性化子程序流程圖 （ 4）報警子程序 當煙霧濃度或溫度值超過報警限設定值時，單片機會接收信號控制蜂鳴器發(fā)聲，對應指示燈會閃亮以提示操作人員采取安全對策或自動控制相關安全裝置，從而保障生產安全，避免火災和爆炸事故的發(fā)生。當確認輸入完成時，若正在執(zhí)行的是輸入密碼的操作，則會調用密碼對比的子程序；若正在執(zhí)行的是修改密碼操作，按下后執(zhí)行密碼擦除以及重寫操作 。子程序的流程圖如圖 所示。本文用到的 AT89C52 單片機支持匯編語言、 C 語言或者二者的混合語言編寫程序。 調試工具 1）單片機編程工具 本系統(tǒng)軟件編程使用 KeilμVision 4軟件來完成， Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語